Relatório01 De Física Experimental

1. INTRODUÇÃO

O presente relatório, solicitado pelo professor Evandro, que leciona a disciplina de Física Experimental, descreverá as atividades realizadas no laboratório de Física, que consiste no aprendizado do uso correto dos instrumentos de medidas.

O objetivo desta atividade prática foi entender o princípio de funcionamento dos instrumentos de medida. Foi proposto diversas atividades no qual se pode trabalhar com diferentes instrumentos de medidas e determinar a sensibilidade dos mesmos.

2. OBJETIVOS GERAIS

Os instrumentos de medição são dispositivos utilizados para a medição de uma grandeza, isolado ou em conjunto com dispositivos complementares, fornecendo assim uma indicação.

É importante entender o modo de funcionamento de cada instrumento de medição, pois cada um apresenta sua particularidade no momento da medição e assim, realizando uma boa medição.

Determinar a sensibilidade do instrumento é de extrema importância, porque o aluno deve ter noção de determinar a graduação do instrumento trabalhado, e ser capaz assim de fazer leituras de medidas com os instrumentos que serão apresentados, que é a régua, cronômetro, balanças e dinamômetro.

3. MATERIAL UTILIZADO

• Régua centimetrada

• Balança de travessão

• Cronômetro digital

• Dinamômetro 5 N

• 1 conjunto com suporte e 3 pesos

• 1 esfera de aço

• 1 conjunto de lançamento horizontal Moller

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A primeira atividade foi realizar a medição do tempo de queda da esfera de aço com o cronômetro, utilizando um lançador horizontal. Cada integrante do grupo foi responsável por realizar 5 medições, no qual cada aluno calculou sua média. No final de cada procedimento, foi realizado um cálculo da média do grupo.

Foto 1 – Lançador Horizontal Foto 2 - Cronômetro

Na tabela abaixo, pode-se verificar os valores medidos por cada aluno e a média do grupo.

MEDIDA DO TEMPO DE QUEDA DA ESFERA DE AÇO EM SEGUNDOS

ALUNO 1º medida 2º medida 3º medida 4º medida 5º medida MÉDIA

Alexandre 0,91 s 0,71 s 0,62 s 0,73 s 0,57 s 0,71 s

Dalton 1,01 s 0,74 s 0,64 s 0,51 s 0,58 s 0,70 s

Jefferson 0,78 s 0,69 s 0,66 s 0,64 s 0,78 s 0,71 s

Rafael 0,71 s 0,60 s 0,61 s 1,32 s 1,82 s 1,01 s

MÉDIA DO GRUPO 0,78 s

Pode-se notar que a média dos tempos do grupo foi de 0,78 segundos para a queda da esfera no lançador horizontal.

A segunda atividade foi realizar a medição de uma folha A4 na altura e na largura utilizando uma régua centimetrada, com os algarismos significativos possíveis. Cada integrante do grupo foi responsável pela medição da altura e da largura da folha. No final do procedimento, foi realizado um cálculo da média das medidas do grupo.

Foto 3 – Folha A4 e Régua Centimetrada

Na tabela abaixo, pode-se verificar os valores medidos por cada aluno e a média do grupo da largura e da altura.

MEDIDA DA FOLHA A4 EM CM

ALUNO LARGURA ALTURA

Alexandre 21,1 cm 29,9 cm

Dalton 21,1 cm 29,7 cm

Jefferson 21,1 cm 29,9 cm

Rafael 21,2 cm 29,8 cm

MÉDIA DO GRUPO 21,1 cm 29,8 cm

Pode-se notar que a média da largura da folha do grupo foi de 21,1 cm e a média da altura da folha foi 29,9 cm.

A terceira atividade foi realizar a medição da força-peso do conjunto de pesos utilizando um dinamômetro. No instrumento, cada tracejado contido equivale a 0,05 N.

O procedimento era calibrar o dinamômetro, cobrindo a última faixa preta do instrumento com o tubo preto, manualmente e na altura dos olhos. Calibrado, colocava-se o conjunto de pesos no gancho do aparelho e posteriormente, contava-se a quantidade de tracejados que eram visualizados e multiplicava por 0,05 N. Com isso, era obtido o valor da força-peso do conjunto de pesos.

Cada integrante do grupo foi responsável por todo o procedimento, desde a calibração até o valor da medição do conjunto de pesos. No final do procedimento, foi realizado um cálculo da média das medidas do grupo.

Foto 4 – dinamômetro e conjunto de pesos

Na tabela abaixo, pode-se verificar os valores medidos por cada aluno e a média do grupo do valor da força-peso do conjunto de pesos.

MEDIDA DA FORÇA-PESO EM NEWTON

Alexandre 1,75 N

Dalton 1,75 N

Jefferson 1,75 N

Rafael 1,75 N

MÉDIA DO GRUPO 1,75 N

Pode-se notar que a média do peso do conjunto de pesos foi de 1,75 N e que todos os valores encontrados pelos integrantes do grupo foram o mesmo.

A quarta atividade foi realizar a medição da massa do conjunto de pesos, o mesmo utilizado na atividade anterior, utilizando uma balança de travessão. A balança contém três travessões corrediços e uma ajustagem do ponto zero (fiel). Cada travessão é responsável por uma variação da massa, no qual o travessão do meio varia de 100 em 100g, o travessão de trás varia de 10 em 10g e o travessão da frente varia de 1 em 1g.

O procedimento inicial era calibrar a balança, posicionando todos os travessões no ponto 0g, para que a ajustagem posicione-se no ponto zero (fiel). A medição da massa era feita colocando o conjunto de pesos no prato e buscando um valor da massa que em que a ajustagem fique posicionada no ponto zero, variando assim cada travessão da balança para encontrar o equilíbrio.

Um integrante do grupo foi responsável por todo o processo, desde a calibração da balança até a medição da massa do conjunto de pesos.

Foto 5 – Balança de travessão

O valor da massa encontrada pelo grupo foi de 168,0 g.

Como o dinamômetro utilizado é um instrumento muito antigo, ele apresenta uma pequena falha na medição, obtendo assim um resultado não muito preciso. Com isso, é preciso realizar um cálculo mais preciso para avaliar possíveis falhas nas medidas quando compararmos os valores. Este cálculo é chamado de erro relativo.

Com isso, deve-se realizar o cálculo do erro relativo entre o valor do peso medido pelo dinamômetro e o calculado através da fórmula P = m x g, onde pelo SI o peso encontra-se em N, massa em kg e gravidade em m/s², dada 9,81 m/s².

P [N] = m [kg] x g [m/s²]

P = 0,168 x 9,81

P = 1,65 N (valor do peso medido e mais preciso)

A fórmula do erro relativo é:

Valor medido – valor calculado x 100 [%]

Valor calculado

erro relativo =

Substituindo pelos valores valor medido = 1,75 N e valor calculado = 1,65 N, encontra-se o valor do erro relativo neste experimento, que foi de 6,06 %

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com a realização desse trabalho aprendemos o funcionamento dos instrumentos de medida com réguas, cronômetros, balanças e dinamômetros. Os instrumentos por serem antigos eles apresentam uma pequena falha na medição, obtendo assim um resultado não muito preciso.

Através das medidas realizadas conseguimos no final concluir qual era a falha apresentada por esse instrumento.